Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Реакция козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси на режимы скашивания в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Реакция козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси на режимы скашивания в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан"

На правах рукописи

САТАРОВ Марат Юсупович

РЕАКЦИЯ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ЛЮЦЕРНО-КОСТРЕЦОВОЙ ТРАВОСМЕСИ НА РЕЖИМЫ СКАШИВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

06.01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 2 МАР 2С12

Уфа-2012

005011927

Работа выполнена на кафедре растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет» в 2009-2011 гг.

Научный руководитель: НАДЕЖКИН Станислав Наумович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: ЮХИН Иван Петрович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры земледелия и почвоведения ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, г. Уфа

ЗАРИПОВА Гайникамал Киямовна

кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий отделом кормопроизводства ГНУ Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии, г. Уфа

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА,

г. Кинель

Защита состоится 6 апреля 2012 года в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 при ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ по адресу: 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ.

Автореферат разослан 22 февраля 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Гайфуллин Радик Разилевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в России заметно возрос интерес к многолетним травам, поскольку рыночные отношения требуют от сельхозпроизводителей высококачественных кормов с наименьшими затратами (Новоселов Ю.К., 2002).

Увеличение площадей посевов, расширение ассортимента и повышение урожайности многолетних бобовых трав и травосмесей с их участием позволяет не только улучшать полноценность кормов, но и существенно сокращать затраты энергии, материальных и денежных средств.

Среди многолетних трав, используемых в полевом кормопроизводстве Республики Башкортостан, ведущее место отводится люцерне и травосмесям с ее участием, особенно совместно с кострецом безостым. Для лесостепных районов большое внимание заслуживает козлятник восточный. В ряде случаев он заменяет клевер и люцерну или служит их дополнительным компонентом. Посевы этих культур отличаются высокой урожайностью, зимостойкостью, долголетием, способностью к быстрому отрастанию после скашивания и обладают хорошими кормовыми достоинствами.

Биологические особенности этих культур и технология их возделывания сравнительно хорошо изучены (Ларин И.В., 1937; Лубенец П.А., 1972; Минина И.П., 1972; Вавилов П.П., Райг Х.А., 1982; Андреев Н.Г., 1989; Надежкин С.Н., Кираев М.Х, 2001 и др.). Однако режим скашивания травостоя козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси изучен недостаточно, а влияние его на их продуктивное долголетие вовсе не изучено. В этой связи диссертационная работа направлена на решение актуальной задачи экономики страны.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась научно обоснованная разработка режима скашивания травостоя при двухкратном сенокошении и его влияние на продуктивность козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан.

Для решения поставленной цели ставились следующие задачи:

- изучить рост, развитие и продуктивность травостоя козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в зависимости от режима скашивания при двухкратном сенокошении;

- определить качество кормовой продукции козлятника восточного и лю-церно-кострецовой травосмеси при разных режимах скашивания;

- провести экономическую и энергетическую оценку возделывания козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в зависимости от режима скашивания.

Научная новизна. Впервые в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан установлен оптимальный режим скашивания травостоя при двухкратном сенокошении козлятника восточного «бутонизация, цветение» и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения», позволяющий получать высокую урожайность и продлять продуктивное их долголе-

тие. Проведена экономическая и энергетическая оценка возделывания козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси при разных режимах скашивания.

Практическая значимость. Разработанный режим скашивания травостоя козлятника восточного «бутонизация, цветение» и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения» при двухкратном сенокошении позволяет повысить урожайность сена на 31,8 и 26,8% (контроль 3,05 и 3,73 т/га), сбор кормопротеиновых единиц на 32,8 и 25,7%, обменной энергии на 32,0 и 26,6%; снизить себестоимость 1 т на 11,1 и 9,9%, увеличить рентабельность на 39,0 и 29,0% и коэффициент энергетической эффективности на 23,1 и 19,7% по сравнению с режимом «бутонизация, бутонизация».

Практические разработки внедрены в КФХ «Загитов» Кигинского района РБ и могут быть использованы в сельскохозяйственном производстве Республики Башкортостан и смежных регионах, а также в преподавании дисциплин «Земледелие», «Растениеводство» и «Кормопроизводство» в сельскохозяйственных ВУЗах и ССУЗах.

Основные положения, выносимые на защиту:

- лучшие показатели формирования надземной и подземной биомассы козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах скашивания «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения»;

- режим скашивания козлятника восточного «бутонизация, цветение» и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения» повышают урожайность сена, сбор кормопротеиновых единиц и обменной энергии;

- двухкратное скашивание травостоев козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения» повышает коэффициент энергетической эффективности производства кормов, снижает себестоимость 1 т сена и повышает уровень рентабельности.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на V Международной научно-практической конференции (г. Барнаул, 2010); Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова (г. Пермь, 2010); Всероссийской научно-практической конференции в рамках XX юбилейной международной специализированной выставки «АгроКомплекс - 2010» (г. Уфа, 2010); Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ (г. Уфа, 2010); Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ (г. Уфа, 2010); IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежная наука и АПК: Проблемы и перспективы» (г. Уфа, 2011).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в т.ч. 2 в журналах, включенных в Перечень изданий ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы, 17 рисунков и 33 приложения. Состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, библиогра-

фического списка, включающего 231 источника, в том числе 19 на иностранном языке.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на опытных полях кафедры растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства Учебно-научного центра ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, расположенных в южной лесостепной зоне Республики Башкортостан, на травостое козлятника восточного (7-9-й годы пользования) и люцерно-кострецовой травосмеси (2-4-й годы пользования) в 2009-2011 гг.

Почва опытного участка — чернозем выщелоченный тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса в пахотном слое (по Тюрину) составляло 6,55%, подвижного фосфора (по Чирикову) - 84,4 мг/кг почвы, обменного калия (по Чирикову) - 119,5 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки - 5,9.

Метеорологические условия 2009-2011 гг. довольно полно отражали особенности климата южной лесостепи с его неустойчивым увлажнением в период вегетации и резкими колебаниями температуры воздуха. В годы исследований благоприятные условия для роста и развития многолетних трав складывались в 2009 и 2011 годы (рис. 1 и 2). Вегетационный период 2010 года характеризовался повышенной среднесуточной температурой воздуха и острым дефицитом влаги в почве.

30,0 ............:-г ;...............;.....Г"?..........{..........;..........{..........!..........5..........т.........-............... •

0,0 ■■..........;..........;.....1"............I..........♦.........<..........►.....................I..........1..........!....... »........»..........

||1/1У ¡/V ¡/V !-|Д' 1/У1 II/VI ША'1 1.АЛ иди ¡»/VII 1А'1:1 ИЛЛИШЛ'Ш 1/1Х 11/1Х Щ/1Х декада/месяц

»»«о»« норма *™а™»2009г. о»«^«™2010г. «"«ф™» 2011г.

Рис. 1. Среднесуточная температура воздуха за вегетационный период (по данным ГМС «Уфа-Дема», 2009-2011 гг.)

IV V VI VII VIII IX

месяцы

ШзЩ 2009 г. 2010 г. ^^2011 г. ^ норма

Рис. 2. Количество выпавших осадков за вегетационный период (по данным ГМС «Уфа-Дема», 2009-2011 гг.)

Варианты размещались систематическим способом. Изучаемый фактор -режимы двухкратного скашивания травостоев козлятника восточного и люцер-но-кострецовой травосмеси.

Общая площадь делянки составляла 50 м2, учетной делянки 10 м2, по-вторность - четырехкратная. Учетные делянки фиксировались, варианты по годам размещались путем наложения в соответствии со схемой опытов.

Травостой козлятника восточного подвергался ежегодному двухкратному сенокошению по схеме: 1. Первый укос в фазу бутонизации, второй укос в фазу бутонизации (контроль); 2. Первый укос в фазу бутонизации, второй укос в фазу цветения; 3. Первый укос в фазу цветения, второй укос в фазу бутонизации; 4. Первый укос в фазу цветения, второй укос в фазу цветения. Люцерно-кострецовая травосмесь скашивалась при достижении соответствующих фаз развития бобового компонента по следующей схеме: 1. Первый укос в фазу бутонизации, второй укос в фазу бутонизации (контроль); 2. Первый укос в фазу бутонизации, второй укос в фазу начала цветения; 3. Первый укос в фазу начала цветения, второй укос в фазу бутонизации; 4. Первый укос в фазу начала цветения, второй укос в фазу начала цветения.

Агротехника в опытах была общепринятой для зоны при возделывании многолетних трав. Для посева использовался козлятник восточный сорта Гале, люцерна сипегибрндная сорта Чишминская 131 и кострец безостый сорта Башкирский местный. Учетные делянки скашивались при достижении укосной спелости по вариантам согласно схеме опытов вручную с последующим взвешиванием зеленой массы и отбором килограммовых проб для дальнейших анализов.

В опытах проводились: фенологические наблюдения и определение межфазных периодов по методике государственного сортоиспытания сельскохозяй-

ственных культур (1961); определение высоты растений, густоты стеблестоя, ботанического состава травостоя по методике опытных работ на сенокосах и пастбищах ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1997); определение влажности почвы в слое 0-100 см термостатно-весовым методом; изучение теплового режима почвы в слое 0-10 см по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1961); определение нитратного азота по Гран-дваль-Ляжу, подвижного фосфора и обменного калия - по Чирикову (ГОСТ 26204-91), гумуса- по Тюрину (ГОСТ 26213-91), рН солевой вытяжки по методу ЦИНАО (ГОСТ-26483); формирование симбиотического аппарата многолетних трав - методом монолита (Посыпанов Г.С., 1991); учет корневых остатков -рамочным методом no Н.З. Станкову (1964); определение площади листовой поверхности, фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза по методике А.А. Ничипоровича и др. (1961); учет урожая зеленой массы многолетних трав определялся укосным методом путем скашивания учетных делянок с последующим взвешиванием, высушиванием килограммовых проб до воздушно сухого состояния (сено), до сухого состояния при температуре 105 °С (сухое вещество). Определение общего азота в растительных образцах проводилось по Кьельдалю с последующим перерасчетом на сырой протеин (ГОСТ Р 51417-99), сырой клетчатки по Геннербергу и Штоману (ГОСТ Р 52839-2007), сырого жира путем его экстракции (ГОСТ 13496.15-97), сырой золы методом мокрого озоления. Экономическая эффективность рассчитывалась согласно «Методическим рекомендациям по определению эффективности сельскохозяйственного производства» (1996) и на основе производственных затрат по технологическим картам. Энергетическая эффективность рассчитывалась но методике ВАСХНИЛ (1989). Экспериментальные данные анализировались статистическими методами на компьютере с использованием программы Microsoft Excel (Урбах Ю.Ю., 1964; Рушнинский Л.З., 1971; Доспехов Б.А., 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Фенологические показатели. Наступление фенологических фаз и продолжительность межфазных периодов козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в годы проведения исследований (2009-2011 гг.) зависели от метеорологических условий, биологических особенностей культур и режима скашивания травостоя. Весеннее возобновление вегетации многолетних трав происходило преимущественно в третьей декаде апреля, а при затяжной весне - в первой декаде мая. Люцерно-кострецовая травосмесь отрастала на 2-3 дня раньше, чем козлятник восточный. При этом рост и развитие растений бо-бово-злаковой травосмеси был более интенсивным. Существенной разницы в сроках весеннего отрастания многолетних трав между вариантами опытов не отмечалось.

На травостое козлятника восточного в режиме «бутонизация, бутонизация» первый укос сформировался в среднем за 30 дней, «бутонизация, цветение» - за 29 дней, «цветение, бутонизация» - за 39 дней, «цветение, цветение» -

40 дней, второй укос соответственно за 58, 71, 58 и 67 дней. На люцерно-кострецовой травосмеси для формирования первого укоса в режимах «бутонизация, бутонизация», «бутонизация, начало цветения» потребовалось в среднем 38 дней, «начало цветения, бутонизация», «начало цветения, начало цветения» -49 дней. Продолжительность периода формирования второго укоса по вариантам опыта составила в среднем 56, 67, 54 и 61 день.

Проведение второго укоса в фазу цветения формировало большую надземную биомассу и запасные пластические вещества по сравнению со скашиванием в фазу бутонизации, что оказало положительное влияние на продуктивное долголетие травостоев.

Динамика высоты растений. В период «стеблевание-бутонизация» у растений отмечались усиленные ростовые процессы, среднесуточные приросты растений составили по вариантам 1,33-2,25 см у козлятника восточного и 1,271,94 у люцерно-кострецовой травосмеси. Наибольшая высота растений козлятника восточного перед первым укосом была при скашивании в режиме «цветение, цветение», во втором укосе в режимах «бутонизация, цветение» и «цветение, цветение». На люцерно-кострецовой травосмеси лучшие показатели высоты растений отмечены в режиме скашивания «начало цветения, бутонизация», во втором укосе в режимах «бутонизация, начало цветения» и «начало цветения, начало цветения», что в конечном итоге положительно сказалось на общей продуктивности травостоя.

Густота стеблестоя. Исследования показали, что густота стеблестоя многолетних трав во многом зависела от режима скашивания и изменялась по годам пользования. Жаркая и засушливая погода 2010 года негативно отразилась на развитие многолетних трав, способствовала снижению количества побегов во втором укосе у козлятника восточного и слабой отрастаемости костреца безостого (табл. 1).

Ежегодное скашивание козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения» к третьему году исследований обеспечило наибольшую густоту стеблестоя. Так, в 2011 году густота стеблестоя козлятника восточного составила 186 шт./м2 в первом и 206 шт./м2 во втором укосе (контроль «бутонизация, бутонизация» 168 и 180 шт./м2). На бобово-злаковой травосмеси густота стеблестоя люцерны синегибридной была 308 и 366 шт./м2 (контроль «бутонизация, бутонизация» 368 и 271 шт./м2), костреца безостого соответственно 368 и 271 шт./м2 (контроль «бутонизация, бутонизация» 345 и 242 шт./мг). В травосмеси первого укоса преобладал злаковый компонент, во втором - бобовый.

Между густотой стеблестоя и урожайностью зеленой массы козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси к третьему году исследований выявлена тесная корреляционная связь (г = 0,85 иг= 0,89).

Таблица 1. Влияние режима скашивания на густоту стеблестоя козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси

(УНЦ БГАУ, шт./м2, 2009-2011 гг.)

Травостой Режим скашивания Густота стеблестоя, шт./м''

2009 год 2010 год 2011 год

1-й укос 2-й укос 1-й укос 2-й укос 1-й укос 2-й укос

Козлятник восточный бутонизация, бутонизация 164 176 184 148 168 180

бутонизация, цветение 162 176 214 164 186 206

цветение, бутонизация 176 180 230 132 176 188

цветение, цветение 172 178 190 152 184 190

Люцерно- кострецовая травосмесь* бутонизация, бутонизация 244 314 368 252 266 328 324 274 345 332 242

бутонизация, начало цветения 248 324 384 266 280 352 348 308 368 366 271

начало цветения, бутонизация 254 338 372 258 272 346 332 291 357 350 252

начало цветения, начало цветения 250 330 359 240 262 343 Ц4 286 355 340 245

Примечание: * - в числители количество стеблей люцерны, в знаменателе - костреца безостого.

Тепловой, водный и пищевой режим почвы. Существенное влияние на динамику теплового режима в начальные периоды развития многолетних трав оказала почвенная влага, при этом разность температур на поверхности почвы и глубине 10 см была максимальной. В начале фазы стеблевания козлятника восточного температура почвы на глубине 10 см была выше на 0,5-1,4°С по сравнению с люцерно-кострецовой травосмесью, что связано с ее более плотным травостоем.

Скашивание травостоя козлятника восточного во втором укосе в фазу цветения способствовало накоплению большего количества запасных пластических веществ в органах запаса, что в последующем благоприятно отразилось на темпах роста и мощности развития растений первого укоса. Поэтому затененность поверхности почвы была выше, а нагрев ниже. Аналогичная связь прослеживалась и на бобово-злаковом травостое.

Отсутствие растительной биомассы после скашивания травостоя козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в фазу бутонизации приводило к увеличению температуры почвы на глубине 10 см. В этот период отмечалось изменение температуры почвы между вариантами опыта.

Таким образом, тепловой режим почвы зависел от температуры окружающего воздуха, водного режима, степени проективного покрытия почвы растениями и режима скашивания травостоя.

В годы исследований влажность почвы на посевах многолетних трав уменьшалась к середине вегетационного периода. Поэтому величина урожая второго укоса зависела от количества выпавших осадков во второй половине лета. К концу вегетации запасы почвенной влаги вновь увеличивались, что связано с выпадением осадков осенью.

В посевах козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси по годам пользования отмечена тенденция к увеличению содержания гумуса в почве на 0,08-0,11% и снижения обменного калия на 6,3-7,5 мг/кг почвы. Существенных различий в содержании элементов питания в почве по вариантам опытов не проявилось.

Динамика площади листовой поверхности растений, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза. Существенное влияние на показатели фотосинтетической деятельности многолетних трав оказал видовой состав и режим скашивания травостоя. Большая облиственность козлятника восточного по сравнению с люцерной синегибридной и кострецом безостым способствовала формированию наибольшей площади листовой поверхности.

Установлено, что при уборке многолетних трав в режиме «бутонизация, бутонизация» показатели фотосинтетической деятельности были наименьшими (табл. 2).

Таблица 2. Влияние режима скашивания многолетних трав на показатели фотосинтетической деятельности (УНЦ БГАУ, в среднем за 2009-20 И гг.)

Травостой Режим скашивания Показатели фотосинтетической деятельности

Площадь листовой поверхности, тыс. м2/га ФП, млн. м2 х сут./га ЧПФ, г/м2 X сут.

1 укос 2 укос 1 укос 2 укос 1 укос 2 укос

Козлятник восточный бутонизация, бутонизация 50,1 29,0 1,12 1,11 1,77 0,51

бутонизация, цветение 54,3 36,3 1,21 1,53 2,19 0,51

цветение, бутонизация 63,5 26,2 1,65 1,04 1,74 0,43

цветение, цветение 60,4 31,9 1,61 1,46 1,79 0,30

Люцерно- кострецовая травосмесь бутонизация, бутонизация 46,8 21,4 1,61 0,99 1,68 0,43

бутонизация, начало цветения 53,4 31,9 1,76 1,63 1,76 0,51

начало цветения, бутонизация 48,5 25,8 2,39 1,17 1,19 0,71

начало цветения, начало цветения 47,2 26,1 2,46 1,57 1,31 0,39

В среднем за 2009-2011 гг. в режиме скашивания козлятника восточного «бутонизация, цветение» площадь листовой поверхности составила 54,3 тыс. м2/га в первом и 36,3 тыс. м2/га во втором укосе, на люцерно-кострецовой травосмеси в режиме «бутонизация, начало цветения» соответственно 53,4 и 31,9 тыс. м2/га.

Между площадью листовой поверхности и урожайностью зеленой массы козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси поукосно установлена тесная корреляционная зависимость (г = 0,89 и г = 0,88; г = 0,74 и г = 0,81).

В годы исследований показатель фотосинтетического потенциала на травостое козлятника восточного был в пределах от 1,04 до 1,65, на люцерно-кострецовой травосмеси - от 0,99 до 2,46 млн. м2 х сут./га.

Скашивание козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах «бутонизация, цветение», «бутонизация, начало цветения» позволило растениям развить относительно высокую листовую поверхность во втором укосе, что обеспечило показатель фотосинтетического потенциала 1,53 и 1,63 млн. м2 х сут./га.

Чистая продуктивность фотосинтеза козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в течение вегетации составила 0,30-2,19 и 0,39-1,76 г/м2 х сут. При ежегодном скашивании травостоев в режимах «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения» наибольший средний показатель ЧПФ за два укоса составил соответственно 1,35 и 1,13 г/м2 х сут.

Развитие корневой системы и симбиотического аппарата. На формирование подземной биомассы и симбиотического аппарата козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси оказали влияние погодные условия, биологические особенности культур, возраст травостоя и режим его скашивания. По годам пользования многолетних трав происходило увеличение корневой биомассы растений. Скашивание козлятника восточного в режиме «бутонизация, цветение» обеспечило накопление 24,2-35,6 т/га воздушно-сухих корневых остатков при контроле 23,2-33,5 т/га (рис. 3).

Наибольшая масса воздушно-сухих корней люцерно-кострецовой травосмеси отмечена в режиме скашивания «бутонизация, начало цветения» и составила 5,3-12,7 т/га при контроле 4,6-11,1 т/га (рис. 4).

2009 год 2010 год 2011 год

бутонизация. бутонизация вбутонпзацпя. цветение

?3цветение, бутонизация Эдветение.. цветение

Рис. 3. Динамика формирования корневой системы козлятника восточного в зависимости от режима скашивания (УНЦ БГАУ, т/га воздушно-сухого вещества, 2009-2011 гг.)

2009 год 2010 год 2011 год

а бутонизация, бутонизация И бутонизация, начало цветения

Ш начало цветения, бутонизация Нначало цветения, начало цветения

Рис. 4. Динамика формирования корневой системы люцерно-кострецовой травосмеси в зависимости от режима скашивания (УНЦ БГАУ, т/га воздушно-сухого вещества, 2009-2011 гг.)

В этих же режимах скашивания отмечено лучшее развитие симбиотиче-ского аппарата, что положительно сказалось на продуктивности травостоев (табл. 3).

Таблица 3. Влияние режима скашивания травостоя на количество активных клубеньков козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси (УНЦ БГАУ, млн. шт./га, 2009-2011 гг.)

Травостой Режимы скашивания Количество активных клубеньков, млн. шт./га

2009 год 2010 год 2011 год

1-й укос 2-й укос 1-й _укос 2-й укос 1-й укос 2-й укос

Козлятник восточный бутонизация, бутонизация 214,9 121,3 230,8 92,6 200,4 127,1

бутонизация, цветение 212,7 142,9 251,5 112,0 219,8 190,7

цветение, бутонизация 232,1 115,7 265,7 85,8 228,1 145,1

цветение, цветение 230,6 133,6 262,1 105,3 236,3 155,8

Люцерно- кострецовая травосмесь* бутонизация, бутонизация 107,6 95,3 122,4 65,1 120,6 98,1

бутонизация, начало цветения 108,4 105,9 138,1 80.7 132,9 130,0

начало цветения, бутонизация 119,1 90,6 147,7 68,2 139,4 112,7

начало цветения, начало цветения 118,8 99,1 144,3 72,2 142,1 117,6

Примечание: * - показано количество активных клубеньков на люцерне синегибридной.

Урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена. В годы исследований на травостое козлятника восточного режим скашивания «бутонизация, цветение» обеспечил максимальную урожайность зеленой массы, превысив контроль (бутонизация, бутонизация) на 29,3% (табл. 4). Урожайность отавы козлятника восточного зависела от погодных условий и сроков проведения первого укоса. При более позднем скашивании травостоя урожайность зеленой массы второго укоса снижалась.

Таблица 4. Влияния режима скашивания па урожайность зеленой массы козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси (УНЦ БГАУ, т/га, 2009-2011 гг.)

Травостой Режимы скашивания Урожайность зеленой массы, т/га

2009 г. 2010 г. 2011 г. в среднем за 3 года

Козлятник восточный бутонизация, бутонизация 13,95 10,22 14,60 12,92

бутонизация, цветение 18,58 12,40 19,15 16,71

цветение, бутонизация 18,17 11,37 18,55 16,03

цветение, цветение 18,24 12,07 18,18 16,16

Люцерно- кострецовая травосмесь бутонизация, бутонизация 11,35 17,03 17,75 15,38

бутонизация, начало цветения 15,53 21,08 21,32 19,31

начало цветения, бутонизация 18.80 16,75 18,40 17,98

начало цветения, начало цветения 18,53 20,36 16,92 18,60

НСРо, для козлятника восточного 0,86 из 1.18

НСР0, для люцерно-кострецовой травосмеси 0,99 1.19 0.60

В 2009 году наибольшая урожайность зеленой массы люцерно-кострецовой травосмеси была в режиме скашивания «начало цветения, бутонизация». Однако в 2010 и 2011 гг. максимальная урожайность травостоя была в режиме скашивания «бутонизация, начало цветения». Проведение первого укоса в более ранние сроки способствовало увеличению урожайности зеленой массы во втором укосе.

Проведение укосов в режиме «бутонизация, цветение» способствовало наибольшему накоплению сухого вещества в надземной биомассе козлятника восточного (табл. 5). В среднем за три года сбор сухого вещества в этом варианте составил 3,39 т/га, что на 32,9% больше по сравнению с режимом скашивания «бутонизация, бутонизация».

Скашивание люцерно-кострецовой травосмеси в режиме «бутонизация, начало цветения» в среднем за 2009-2011 гг. обеспечило максимальный сбор сухого вещества 3,98 т/га при контроле 3,12 т/га.

Максимальный сбор сена на травостое козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в среднем за три года был в режимах скашивания «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения» и составил 4,02 и 4,73 т/га (табл. 6).

и

Таблица 5. Влияния режима скашивания на сбор сухого вещества козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси (УНЦ БГАУ, т/га, 2009-2011 гг.)

Травостой Режимы скашивания Сбор сухого вещества, т/га

2009 г. 2010 г. 2011 г. в среднем за 3 года

Козлятник восточный бутонизация, бутонизация 2,72 2,10 2,83 2,55

бутонизация, цветение 3,72 2,59 3,85 3,39

цветение,бутонизация 3,65 2,39 3,73 3,26

цветение, цветение 3,70 2,51 3,67 3,29

Люцерно- кострецовая травосмесь бутонизация, бутонизация 2,26 3,60 3,49 3,12

бутонизация, начало цветения 3,10 4,51 4,32 3,98

начало цветения, бутонизация 3,81 3,59 3,65 3,68

начало цветения, начало цветения 3,76 4,40 3,35 3,84

HCPos для козлятника восточного 0,17 0,24 0,23

НСР05 для люцерно-кострецовой травосмеси 0,20 0,25 0,18

Таблица 6. Влияния режима скашивания на урожайность сена козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси (УНЦ БГАУ, т/га, 2009-2011 гг.)

Травостой Режимы скашивания Урожайность сена, т/га

2009 г. 2010 г. 2011 г. в среднем за 3 года

Козлятник восточный бутонизация, бутонизация 3,27 2,48 3,41 3,05

бутонизация, цветение 4,42 3,05 4,58 4,02

цветение, бутонизация 4,35 2,80 4,44 3,86

цветение, цветение 4,38 2,96 4,36 3,90

Люцерно- кострецовая травосмесь бутонизация, бутонизация 2,72 4,30 4,17 3,73

бутонизация, начало цветения 3,71 5,36 5,11 4,73

начало цветения, бутонизация 4,55 4,26 4,33 4,38

начало цветения, начало цветения 4,49 5,22 4,01 4,57

HCPos для козлятника восточного 0,20 0,28 0,28

HCPos для люцерно-кострецовой травосмеси 0,24 0,30 0,14

Производственные опыты, проведенные в КФХ «Загитов» Кигинского района РБ при двухкратном сенокошении старовозрастного травостоя козлятника восточного (9-Ю годы пользования) в 2010-2011 гг., показали преимущество режима «бутонизация, цветение». Урожайность сена в этом варианте была на 22% выше, чем в режиме скашивания «бутонизация, бутонизация» (3,0 т/га). При этом условный чистый доход с 1 га составил 5023 руб.

Таким образом, наибольшая урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена в среднем за 2009-2011 гг. получена в режимах скашивания козлятника восточного «бутонизация, цветения» (16,71; 3,39 и 4,02 т/га) и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения» (19,31; 3,98 и 4,73 т/га). По мере старения травостоев эти режимы скашивания способствовали продлению их продуктивности.

Ботанический состав травостоя. Режим скашивания многолетних трав оказал влияние на ботанический состав травостоя. Люцерно-кострецовая травосмесь отличалась более высокой конкурентоспособностью, чем одновидовой посев козлятника восточного. Ежегодное скашивание люцерно-кострецовой травосмеси в режиме «бутонизация, начало цветения», и козлятника восточного в режиме «бутонизация, цветение» снижало засоренность посевов. К третьему году исследований (2011 г.) долевое участие разнотравья в посевах люцерно-кострецовой травосмеси составило 1,2% в первом и 1,5% во втором укосе (контроль 2,0 и 2,2%), козлятнике восточном 10,2 и 11,3% (контроль 10,4 и 11,9%).

100,0 *:•■ 80,0 4' 80,0 4"

70,0 I-

^ 60,0 4"

5 50,0 4-

Е 10,0 і

I 30.0 і-

а 20,0 4'

« ю.о ••:•■

ї 0,0 4~

гчрвыиукое | «торой укос

»люцерна синегибридная кострец безостый «разнотравье

Рис. 5. Влияние режима использования на ботанический состав травостоя люцерно-кострецовой травосмеси (УНЦ БГАУ, %, 2011 год)

100,0 90,0 80,0 70,0 ■ 60,0 ' 50,0 ■ 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0

пераыиукос : второй укос

^козлятник бос точный к: разнотравье

Рис. 6. Влияние режима использования на ботанический состав травостоя козлятника восточного (УНЦ БГАУ, %, 2011 год)

Питательная ценность корма. В среднем за 2009-2011 гг. на козлятнике восточном и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах скашивания «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения» отмечен максимальный сбор питательных веществ. На травостое козлятника восточного сбор кормовых единиц, переваримого протеина и кормопротеиновых единиц составил 2,38, 0,619 и 4,29 т/га, что на 34,5, 31,7 и 32,8% выше контроля. На бобово-злаковой травосмеси эти показатели составили соответственно 2,85; 0,468; 3,77 т/га или на 26,7; 25,1; 25,7% (табл. 7).

Таблица 7. Питательная ценность сена козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в зависимости от режима скашивания (УНЦ БГАУ, в среднем за 2009-2011 гг.)

Травостой Режимы скашивания Сбор с 1 га, т Выход с 1 га, ГДж Обеспеченность 1 кормовой единицы переваримым протеином,г

кормовых единиц переваримого протеина КПЕ О О ш СП

Козлятник восточный бутонизация, бутонизация 1,77 0,470 3,23 30,26 3,03 266

бутонизация, цветение 2,38 0,619 4,29 39,95 4,00 260

цветение, бутонизация 2,15 0,538 3,77 37,27 3,73 250

цветение, цветение 2,16 0,532 3,74 37,36 3,74 246

Люцерно- кострецовая травосмесь бутонизация, бутонизация 2,25 0,374 3,00 38,07 3,81 166

бутонизация, начало цветения 2,85 0,468 3,77 48,18 4,82 164

начало цветения, бутонизация 2,61 0,399 3,30 44,05 4,41 153

начало цветения, начало цветения 2,74 0,406 3,40 45,65 4,57 148

При этом получен наибольший выход с одного гектара обменной энергии (39,95 и 48,18 ГДж) и энергетических кормовых единиц (4,00 и 4,82 ГДж). Обеспеченность одной кормовой единицы переваримым протеином составила в сене козлятника восточного 260 г, люцерно-кострецовой травосмеси 164 г. Полученное сено согласно ГОСТ 4808-87 соответствовало 1-му классу.

Экономическая и энергетическая оценка. В годы исследований все режимы скашивания многолетних трав были рентабельны и экономически выгодны. Однако лучшие показатели на травостое козлятника восточного получены в режиме скашивания «бутонизация, цветение». В среднем за 2009-2011 гг. в этом варианте был получен наибольший условный чистый и дополнительный

доход 6418 и 2057 руб./га. При этом уровень рентабельности составил 188%, что на 39% больше по сравнению с режимом скашивания «бутонизация, бутонизация». Наименьшая себестоимость 1 т сена козлятника восточного была также в режиме скашивания «бутонизация, цветение» (851 руб.).

Скашивание люцерно-кострецовой травосмеси в режиме «бутонизация, начато цветения» в среднем за три года обеспечило получение максимального чистого дохода 8070 руб./га при минимальной себестоимости I т сена (793 руб.). При этом уровень рентабельности был наибольшим и составил 215%, что на 29% больше контроля.

Затраты совокупной энергии при скашивании козлятника восточного были наибольшими в режиме скашивания «бутонизация, цветение», что связано с большей урожайностью (табл. 8).

Таблица 8. Энергетическая оценка производства сена козлятника восточного при разных режимах скашивания (УНЦ БГАУ, в среднем за 2009-2011 гг.)

Показатели Режимы скашивания

бутонизация, бутонизация бутонизация, цветение цветение, бутонизация цветение, цветение

Затраты совокупной энергии, ГДж/га 14,25 15,28 15,14 15,21

Выход с 1 га:

- сена,т 3,05 4,02 3,86 3,90

- переваримого протеина, т 0,470 0,619 0,538 0,532

- валовой энергии, ГДж/га 51,52 68,84 65,91 66,85

- обменной энергии, ГДж/га 30,26 39,95 37,27 37,36

Энергетический коэффициент 3,62 4,51 4,35 4,40

Коэффициент энергетической эффективности 2,12 2,61 2,46 2,46

Энергоемкость 1 т, ГДж

- сена 4,67 3,80 3,92 3,90

- переваримого протеина 30,32 24.68 28,14 28,59

Приращение валовой энергии на 1 га, ГДж 37,27 53,56 50,77 51,64

Прирост или отклонение валовой энергии от контроля, ГДж/га - 17,32 14,39 15,33

Однако в этом режиме был получен максимальный выход валовой и обменной энергии 68,84 и 39,95 ГДж/га при контроле 51,52 и 30,26 ГДж/га, наибольший энергетический коэффициент (4,51) и коэффициент энергетической эффективности (2,61). Энергоемкость 1 т сена и переваримого протеина козлятника восточного в режиме «бутонизация, цветение» была наименьшей и составила 3,80 и 24,68 ГДж.

Режим скашивания люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения» в среднем за 2009-2011 гг. обеспечил наибольший выход валовой и обменной энергии с единицы площади (табл. 9).

Таблица 9. Энергетическая оценка производства сена люцерно-кострецовой травосмеси при разных режимах скашивания (УНЦ БГАУ, в среднем за 2009-2011 гг.)

Показатели Режимы скашивания

бутонизация, бутонизация бутонизация, начало цветения начало цветения, бутонизация начало цветения, начало цветения

Затраты совокупной энергии, ГДж/га 15,31 16,16 15,81 16,08

Выход с 1 га:

- сена, т 3,73 4,73 4,38 4,57

- переваримого протеина, т 0,37 0,47 0,40 0,41

- валовой энергии, ГДж/га 61,72 78,40 72,28 75,98

- обменной энергии, ГДж/га 38,07 48,18 44,05 45,65

Энергетический коэффициент 4,03 4,85 4,57 4,73

Коэффициент энергетической эффективности 2,49 2,98 2,79 2,84

Энергоемкость 1 т, ГДж

- сена 4,10 3,42 3,61 3,52

- переваримого протеина 40,94 34,53 39,62 39,61

Приращение валовой энергии на 1 га, ГДж 46,41 62,24 56,47 59,90

Прирост или отклонение валовой энергии от контроля, ГДж/га - 16,68 10,56 14,26

При этом получен наибольший энергетический коэффициент (4,85) и коэффициент энергетической эффективности (2,98). Энергоемкость 1 т сена и переваримого протеина была минимальной и составила 3,42 и 34,53 ГДж, что на 0,68 и 6,41 ГДж ниже по сравнению с режимом скашивания «бутонизация, бутонизация». '

ВЫВОДЫ

1. Наступление фенологических фаз и продолжительность межфазных периодов козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в годы проведения исследований (2009-2011 гг.) зависели от метеорологических условий, биологических особенностей культур и режима скашивания травостоя. Проведение второго укоса в фазу цветения формировало большую надземную биомассу и запасные пластические вещества по сравнению со скашиванием в фазу бутонизации, что оказало положительное влияние на продуктивное долголетие травостозв.

2. Максимальная плотность стеблестоя козлятника восточного была в режиме двухкратного скашивания «бутонизация, цветение», люцерно-кострецо-

пой травосмеси «бутонизация, начало цветения». В травосмеси первого укоса преобладал злаковый компонент, во втором - бобовый.

3. В посевах козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси по годам пользования отмечена тенденция к увеличению содержания гумуса в почве на 0,08-0,11% и снижения обменного калия на 6,3-7,5 мг/кг почвы. Существенных различий в содержат«! элементов питания в почве по вариантам опытов не проявилось.

4. Скашивание козлятника восточного в режиме «бутонизация, цветение» и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения» имело лучшие показатели листовой поверхности растений и ФП. При ежегодном скашивании травостоев в этих режимах наибольший средний показатель ЧПФ за два укоса составил соответственно 1,35 и 1,13 г/м2х сут.

5. По годам пользования многолетних трав происходило увеличение корневой биомассы растений. Скашивание козлятника восточного в режиме «бутонизация, цветение» обеспечило накопление 24,2-35,6 т/га воздушно-сухих корневых остатков при контроле (бутонизация, бутонизация) 23,2-33,5 т/га. Наибольшая масса воздушно-сухих корней люцерно-кострецовой травосмеси отмечена в режиме «бутонизация, начало цветения» и составила 5,3-12,7 т/га при контроле 4,6-11,1 т/га. В этих режимах скашивания отмечено лучшее развитие симбиотического аппарата, что положительно сказалось на продуктивности травостоев.

6. В среднем за 2009-2011 гг. наибольшая урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси получена в режимах скашивания «бутонизация, цветение» (16,71, 3,39 и 4,02 т/га) и «бутонизация, начало цветения» (19,31, 3,98 и 4,73 т/га).

7. Люцерно-кострецовая травосмесь отличалась более высокой конкурентоспособностью, чем одновидовой посев козлятника восточного. Ежегодное скашивание люцерно-кострецовой травосмеси в режиме «бутонизация, начало цветения», и козлятника восточного в режиме «бутонизация, цветение» снижало засоренность посевов. К третьему году исследований (2011 г.) долевое участие разнотравья в посевах люцерно-кострецовой травосмеси составило 1,2% в первом и 1,5% во втором укосе (контроль 2,0 и 2,2%), козлятнике восточном 10,2 и 11,3% (контроль 10,4 и 11,9%).

8. В среднем за 2009-2011 гг. на козлятнике восточном и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах скашивания «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения» отмечен максимальный сбор питательных веществ. При этом получен наибольший выход с одного гектара обменной энергии (39,95 и 48,18 ГДж) и энергетических кормовых единиц (4,00 и 4,82 ГДж). Обеспеченность одной кормовой единицы переваримым протеином составила в сене козлятника восточного 260 г, люцерно-кострецовой травосмеси 164 г.

9. При скашивании травостоя козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения» получен максимальный условный чистый доход с 1 га (6418 и 8070 руб.) и уровень рентабельности (188 и 215%) при себестоимости 1 т сена 851 и 793 руб.

10. Затраты совокупной энергии в режиме скашивания козлятника восточного «бутонизация, цветение» и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения» были выше по сравнению с контролем. Однако за счет более высокого выхода валовой и обменной энергии энергетический коэффициент и коэффициент энергетической эффективности были наибольшими и составили соответственно 4,51, 2,61 и 4,85, 2,98. При этом была наименьшая энергоемкость 1 т сена 3,80 и 3,42 ГДж.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан при двухкратном сенокошении козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси целесообразно использовать режимы «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения», что обеспечивает продление продуктивного долголетия травостоев, повышает выход переваримого протеина на 31,7 и 25,1%, энергетических кормовых единиц на 32,0 и 26,5%.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сатаров, М.Ю. Режим рационального использования козлятника восточного [Текст] / М.Ю. Сатаров // Научное обеспечение инновационного развития АПК : материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XX Юбилейной специализированной выставки «АгроКомплекс - 2010». Часть I. - Уфа: Башкирский ГАУ, 2010. - С. 144-146.

2. Надежкин, С.Н. Реакция козлятника восточного на режим скашивания [Текст] / С.Н. Надежкин, М.Ю. Сатаров // Аграрная наука - сельскому хозяйству. V Международная научно-практическая конференция. Кн. 2. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2010. -С. 328-329.

3. Надежкин, С.Н. Рациональный режим сенокошения козлятника восточного [Текст] / С.Н. Надежкин, М.Ю. Сатаров //Состояние, проблемы и перспективы развития АПК : материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ. Часть I - Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, 2010. - С. 52-54.

4. Сатаров, М.Ю. Режим скашивания люцерно-кострецовой травосмеси [Текст] / М.Ю. Сатаров // Молодежная наука и АПК: проблемы и перспективы : материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ. - Уфа: Башкирский ГАУ, 2010.-С. 6-7.

5. Сатаров, М.Ю. Влияние режима использования на продуктивность козлятника восточного [Текст] /М.Ю. Сатаров // Инновационному развитию АПК -научное обеспечение. Международная научно-практическая конференция, посвященная 80-летию Пермской гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишникова 4.2. - Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2010. - С.192-193.

6. Надежкин, С.Н. Оптимальные режимы использования козлятника восточного (Galega orientalis L.) [Текст] / С.Н. Надежкин, М.Ю. Сатаров // Кормопроизводство. - 2011. - № 7. - С. 9-10.

7. Сатаров, М.Ю. Оптимальный режим двухкратного скашивания козлятника восточного [Текст] / М.Ю. Сатаров // Молодежная наука и АПК: проблемы и перспективы : материалы IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. - Уфа: ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, 2011. - С. 1314.

8. Сатаров, М.Ю. Оптимальный режим использования козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси [Текст] / М.Ю. Сатаров // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2012. - № 1-2. - С. 120-122.

Подписано в печать 20.02.2012. Формат бумаги 60х84'/і6. Усл. печ. л. 1,22. Бумага офсетная Печать трафаретная. Гарнитура «Тайме». Заказ 100. Тираж 120 экз.

Типография ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сатаров, Марат Юсупович, Уфа

61 12-6/550

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет»

На правах рукописи

САТАРОВ Марат Юсупович

РЕАКЦИЯ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ЛЮЦЕРНО-КОСТРЕЦОВОЙ ТРАВОСМЕСИ НА РЕЖИМЫ СКАШИВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

06.01.01 - общее земледелие

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор с.-х. наук, профессор Надежкин Станислав Наумович

Уфа - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................4

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ФОРМИРОВАНИЮ АГРОФИТОЦЕНОЗА КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ЛЮЦЕРНО-КОСТРЕЦОВОЙ ТРАВОСМЕСИ

1.1 История изучения, урожайность и кормовая ценность культур...............7

1.2 Ботанико-морфологические и биологические особенности культур.....23

1.3 Состояние изученности режима скашивания козлятника_восточного

и люцерно-кострецовой травосмеси................................................................39

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Почвенно-климатические условия места проведения исследований.....47

2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения исследований.....49

2.3 Методика и схема опытов...........................................................................53

2.4 Основные исследования и их методика.....................................................55

2.5 Агротехника в опытах.................................................................................57

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ ПОСЕВОВ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО

И ЛЮЦЕРНО-КОСТРЕЦОВОЙ ТРАВОСМЕСИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМА СКАШИВАНИЯ

3.1 Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов..............................................................................................................59

3.2 Динамика высоты растений........................................................................67

3.3 Густота стеблестоя.......................................................................................72

3.4 Тепловой, водный и пищевой режим почвы.............................................74

3.5 Динамика площади листовой поверхности растений, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза.......85

3.6 Развитие корневой системы и симбиотического аппарата......................89

3.7 Урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена.............................96

3.8 Ботанический состав травостоя................................................................106

ГЛАВА 4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И КАЧЕСТВО КОРМА КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ЛЮЦЕРНО-КОСТРЕЦОВОЙ ТРАВОСМЕСИ....................................................................................................111

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ЛЮЦЕРНО-КОСТРЕЦОВОЙ ТРАВОСМЕСИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМА

СКАШИВАНИЯ

5.1 Экономическая оценка возделывания козлятника восточного

и люцерно-кострецовой травосмеси..............................................................121

5.2 Энергетическая оценка возделывания козлятника восточного

и люцерно-кострецовой травосмеси..............................................................123

ВЫВОДЫ.............................................................................................................127

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ................................................................129

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................130

ПРИЛОЖЕНИЕ..........................................:........................................................153

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время в России заметно возрос интерес к многолетним травам, поскольку рыночные отношения требуют от сельхозпроизводителей высококачественных кормов с наименьшими затратами (Новоселов Ю.К., 2002).

Увеличение площадей посевов, расширение ассортимента и повышение урожайности многолетних бобовых трав и травосмесей с их участием позволяет не только улучшать полноценность кормов, но и существенно сокращать затраты энергии, материальных и денежных средств.

Среди многолетних трав, используемых в полевом кормопроизводстве Республики Башкортостан, ведущее место отводится люцерне и травосмесям с ее участием, особенно совместно с кострецом безостым. Перспективной культурой для лесостепных районов является козлятник восточный. В ряде случаев он заменяет клевер и люцерну или служит их дополнительным компонентом. Посевы этих культур отличаются высокой урожайностью, зимостойкостью, долголетием, способностью к быстрому отрастанию после скашивания и обладают хорошими кормовыми достоинствами.

Биологические особенности этих культур и технология их возделывания сравнительно хорошо изучены (Ларин И.В., 1937; Лубенец П.А., 1972; Минина И.П., 1972; Вавилов П.П., Райг Х.А., 1982; Андреев Н.Г., 1989; Надежкин С.Н., Кираев М.Х, 2001 и др.). Однако режим скашивания травостоя козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси изучен недостаточно, а влияние его на их продуктивное долголетие вовсе не изучено. В этой связи диссертационная работа направлена на решение актуальной задачи экономики страны.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась научно обоснованная разработка режима скашивания травостоя при двухкратном сенокошении и его влияние на продуктивность козлятника восточного и люцер-но-кострецовой травосмеси в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан.

Для решения поставленной цели ставились следующие задачи:

- изучить рост, развитие и продуктивность травостоя козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в зависимости от режима скашивания при двухкратном сенокошении;

- определить качество кормовой продукции козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси при разных режимах скашивания;

- провести экономическую и энергетическую оценку возделывания козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в зависимости от режима скашивания.

Научная новизна. Впервые в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан установлен оптимальный режим скашивания травостоя при двухкратном сенокошении козлятника восточного «бутонизация, цветение» и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения», позволяющий получать высокую урожайность и продлять продуктивное их долголетие. Проведена экономическая и энергетическая оценка возделывания козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси при разных режимах скашивания.

Практическая значимость работы. Разработанный режим скашивания травостоя козлятника восточного «бутонизация, цветение» и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения» при двухкратном сенокошении позволяет повысить урожайность сена на 31,8 и 26,8% (контроль 3,05 и 3,73 т/га), сбор кормопротеиновых единиц на 32,8 и 25,7%, обменной энергии на 32,0 и 26,6%; снизить себестоимость 1 т на 11,1 и 9,9%, увеличить рентабельность на 39,0 и 29,0% и коэффициент энергетической эффективности на 23,1 и 19,7% по сравнению с режимом «бутонизация, бутонизация».

Практические разработки внедрены в КФХ «Загитов» Кигинского района РБ и могут быть использованы в сельскохозяйственном производстве Республики Башкортостан и смежных регионах, а также в преподавании дисциплин «Земледелие», «Растениеводство» и «Кормопроизводство» в сельскохозяйственных ВУЗах и ССУЗах.

Основные положения, выносимые на защиту:

- лучшие показатели формирования надземной и подземной биомассы козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах скашивания «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения»;

- режим скашивания козлятника восточного «бутонизация, цветение» и люцерно-кострецовой травосмеси «бутонизация, начало цветения» повышают урожайность сена, сбор кормопротеиновых единиц и обменной энергии;

- двухкратное скашивание травостоев козлятника восточного и люцерно-кострецовой травосмеси в режимах «бутонизация, цветение» и «бутонизация, начало цветения» повышает коэффициент энергетической эффективности производства кормов, снижает себестоимость 1 т сена и повышает уровень рентабельности.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на V Международной научно-практической конференции (г. Барнаул, 2010); Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова (г. Пермь, 2010); Всероссийской научно-практической конференции в рамках XX юбилейной международной специализированной выставки «АгроКомплекс» (г. Уфа, 2010); Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ (г. Уфа, 2010); Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ (г. Уфа, 2010); IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежная наука и АПК: Проблемы и перспективы» (г. Уфа, 2011).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в т.ч. 2 в журналах, включенных в Перечень изданий ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы, 17 рисунков и 33 приложения. Состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, библиографического списка, включающего 231 источника, в том числе 19 на иностранном языке.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ФОРМИРОВАНИЮ АГРОФИТОЦЕНОЗА КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ЛЮЦЕРНО-КОСТРЕЦОВОЙ ТРАВОСМЕСИ

1.1 История изучения, урожайность и кормовая ценность культур

Первые сведения о козлятнике восточном представлены его декоративными и лекарственными свойствами. В XVII веке на территории Германии, Франции и других стран Европы большую популярность завоевывало лекарственное растение галега, которое использовалось поначалу в народной медицине как потогонное, мочегонное и противоглистное средство. Спустя некоторое время в Италии люди заметили, что у кормящих женщин, употреблявших в пищу молодые листочки галеги заметно увеличивалось количество молока (Вавилов П.П., Кондратьев A.A., 1975).

В конце XIX века в отдельных районах России козлятник лекарственный хотели внедрить как кормовую культуру вместо клевера. Однако уступая по поедаемости традиционным бобовым травам, он не получил широкого распространения (Медведев П.Ф.Д980; Яртиев А.Г., Яртиева Ж.А.,1991).

П.П. Вавилов и Х.А. Райг (1982) сообщают, что первые испытания по изучению кормовых свойств козлятника восточного были начаты в 20-х годах на опорном пункте Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства в Москве Ю.А. Тупиковой-Фрейман. Было установлено, что использование козлятника восточного значительно повышает продуктивность коров и безвредно для организма животных.

С 1925 года козлятник восточный изучал в Ботаническом саду Пермского университета профессор A.A. Хребтов. В1934 году экспедиция под его руководством зарегистрировала козлятник восточный в дикой флоре Пермского района бывшей Уральской области в числе 70 ценнейших видов дикорастущих трав (Сафин Х.М., Каипов ЯЗ., 1999).

В 1931 году во Всесоюзном институте кормов С.Н. Симонов впервые провел описание двух видов козлятника, и на основе полученных экспериментальных данных показал хозяйственное преимущество козлятника восточного перед козлятником лекарственным. В 1951 году Э. Эйхе начал испытание козлятника восточного в Латвии. Год спустя козлятник был интро-дуцирован на Украине. Его изучением долгие годы занимался С.С. Харкевич. С 1972 более обстоятельные исследования по козлятнику восточному проводилось в Эстонии под руководством Х.А. Райга (Вавилов П.П., Райг Х.А., 1982).

С 1980 года С.Н. Надежкиным началось изучение козлятника восточного в Башкортостане. По урожайности и энергетическим затратам он не уступал люцерне синегибридной и зарекомендовал себя с положительной стороны (Надежкин С.Н., 2001; 2008).

Исследования, проведенные в различных регионах нашей страны, показали перспективность широкого внедрения в производство козлятника в качестве ценного кормового растения (Нижегородцев В.Ф., Слукин H.A., Зайцев И.А., Кшникаткина А.Н. и др., 1996).

Многие исследователи отмечают высокую урожайность зеленой массы и сухого вещества козлятника восточного в условиях Белгородской, Ивановской, Липецкой, Орловской областях (Середа П.Я., 1991; Артемов И.В. и др., 1999; Зимин А.Н., Коломейченко В.В., 1999; Эседуллаев С.Т., Шмелева Н.В., 2010).

По данным ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса, урожайность зеленой массы козлятника восточного достигает до 75,5 т/га, сена - 17,4 т/га при выходе кормовых единиц и переваримого протеина 27,2 и 3,1 т/га (Вавилов " П.П., Райг Х.А., 1982). В опытах Тимирязевский СХА сбор сухой массы козлятника восточного второго года жизни составил 9,3-12,0 т/га (Посыпанов Г.С., Скоблина В.И., Тазина Н.Г., 1990; 1991). По данным Санкт-Петербургского аграрного университета урожайность сена козлятника восточного в среднем за три первых года составила 11,2-13,9 т/га (Донских

H.A., 1993). В условиях Карелии уже во второй год пользования урожайность зеленой массы козлятника составила 63,4 т/га, сухой массы - 11,19 т/га, а сырого протеина - 2,2 т/га (Дроздов С.Н. и др., 2009).

В условиях Кировской области урожайность зеленой массы козлятника восточного в фазе бутонизации составила 25,3 т/га, сухого вещества - 4,9 т/га, сырого протеина - 1,08 т/га (Никулина Н.И., Сунуева Н.П., 1991), а в среднем по области в фазу цветения формируется от 30,0 до 50,0 т/га зеленой массы (Тючкалова JI.B., 1991).

По сведению ряда авторов, козлятник восточный на Северном Кавказе в естественных условиях на плодородных почвах за три укоса формирует 38,0-47 т/га зеленой массы (Фисун М.Н. и др., 1991). На богаре урожайность зеленой массы козлятника в засушливые годы составила 24-28 т/га, во влажные - до 33,5 и даже 50 т/га (Абасова Ш.М., 1991; Олцкий С.И.,1991), сбор сухой массы колеблется в пределах 4,0-5,2 т/га (Кащаев В.Г., 1991), а при орошении он обеспечивает до 60 т/га зеленой массы (Харечкин В.И. и др., 1994). В Калмыкии урожайность козлятника восточного составила 24,48 т/га зеленой массы, сбор сухого вещества - 4,89 т/га (Гриценко В.Г., 1995).

Высокую продуктивность козлятник восточный показал в условиях Мордовии (Булавенкова Э.П.,1990). За два года культура формирует урожай зеленой массы - 62,5-63,23 т/га, сухого вещества - 14,98-15,49 т/га, переваримого протеина - 1,81-1,88 т/га, энергетических кормовых единиц - 13,7814,25 (Еряшев А.П.,1998). В Республике Мари-Эл в среднем за два года пользования сбор сухого вещества козлятника восточного составил 5,3 т/га, сырого протеина - 0,60, кормовых единиц - 4,03 т/га (Макаров Н.В., Михайлова А.Г.,2011).

Многие исследователи отмечают хорошую продуктивность козлятника восточного в условиях Поволжья. Так, в Самарской области, по данным A.C. Петрушкиной (1991), в первый год пользования он дал 38,9 т/га зеленой и 8,45 т/га сухой массы, а по сведениям H.H. Ельчаниной и др. (1998), за пять лет выход сухого вещества козлятника составил от 4,93 до 5,74 т/га. По дан-

ным В.Г. Васина и др. (2009) в системе зеленого конвейера козлятник в первом укосе обеспечил 9,0-14,5 т/га зеленой массы, во второй - 2,0-4,2 т/га. Культура положительно зарекомендовала себя в Пензенской, Саратовской и Оренбургской области, где отмечалась ее высокая продуктивность на богаре и при орошении (Глебов И.А., Дрыгина И.М., 1991; Беляк В.Б., 1998, 1999; Кшникаткина А.Н., 1998; Мачнева В.В. и др., 1998).

Г.С. Кузнецов (1991) в Свердловской области за пятилетний период при ежегодном повреждении козлятника заморозками получил в среднем 26,3 т/га зеленой массы, что соответствует 5 т/га сухого вещества или 1,25 т/га протеина. В условиях Пермской области урожайность зеленой массы козлятника восточного в первый год жизни составила 14,0 т/га, на второй -третий годы жизни - 22,5-29,0 т/га (Бугреев В.А., Волошин В.А., Ошева Г.М., 2000). По данным Н.М. Семеновой (1991) в Челябинской области в среднем за 8 лет исследований (с 1983 г.), урожайность зеленой массы козлятника восточного при двухукосном использовании составила 41,6 т/га, сухого вещества 9,73 т/га, выход переваримого протеина - 1,5 т/га. В условиях Удмуртии козлятник обеспечивал 37,8-54,7 т/га зеленой массы (Чураков П.А., 1991). В Республике Коми средняя урожайность зеленой массы при уборке в фазу бутонизации составила 35,8 т/га, в фазу цветения - 40,0 т/га (Иевлев Н.И.,1990; 1998). В Татарстане урожайность сухого вещества козлятника восточного варьировала в пределах 7,1-8,7 т/га, семян - 0,25-0,41 т/га (Шайтанов О.Л., 1998).

В Башкортостане в среднем за 1981-1984 гг. сбор сухого вещества козлятника составил 5,36 т/га, в 1987-1993 гг. - 7,7 т/га (Надежкин С.Н., 1989; 1995; 2000; Надежкин С.Н., Кираев М.Х., 1998). По данным Г.Г. Зайнетдино-ва (2003) за семь лет пользования травостоем (1997-2003 гг.) урожайность зеленой массы козлятника восточного была 30,7-35,7 т/га, а сбор сухого вещества при уборке покровной культуры в фазу выхода растений в трубку составил 5,61-6,53 т/га. М.С. Мухаметшин (1993) отмечает, что в первый год пользования (1990) урожайность зеленой массы козлятника в фазу цветения составила 38,0 т/га, во второй год - 49,0 т/га. По данным И.П. Леонтьева

(2004) в Северной лесостепной зоне (Балтачевский ГСУ) урожайность абсолютно сухой массы достигает 21,2 т/га, семян - 0,78 т/га. В условиях Преду-ральской степной зоны сбор сухой массы в первый год пользования составил 2,41 т/га, на шестой год жизни - 8,07 т/га (Зарипова Г.К., Еникеев P.C., Леонтьев И.П. и др., 2002). В Заурал